Feedback

Faculté des Sciences appliquées
Faculté des Sciences appliquées
Mémoire

Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Analytical model of an electromagnetic linear actuator and its design optimisation[BR]- Stage d'insertion professionnelle

Télécharger
Ruelle, Bastien ULiège
Promoteur(s) : Duysinx, Pierre ULiège
Date de soutenance : 5-sep-2022/6-sep-2022 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/15983
Détails
Titre : Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Analytical model of an electromagnetic linear actuator and its design optimisation[BR]- Stage d'insertion professionnelle
Auteur : Ruelle, Bastien ULiège
Date de soutenance  : 5-sep-2022/6-sep-2022
Promoteur(s) : Duysinx, Pierre ULiège
Membre(s) du jury : Bruls, Olivier ULiège
Geuzaine, Christophe ULiège
Henrotte, François ULiège
BOU-SAADA, Johnny 
Langue : Anglais
Nombre de pages : 59
Mots-clés : [en] Tubular permanent magnet actuator
[en] Linear machine
[en] Particle swarm optimisation
[en] Dual Halbach array
[en] Analytical model
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie mécanique
Public cible : Chercheurs
Professionnels du domaine
Etudiants
Grand public
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables en automobile
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] This Master’s Thesis aims to produce a tubular permanent magnet actuator (TPMA) design capable of replacing the hydraulic dampers present in active train suspensions. This design needs to be optimised to provide the best possible performance.
In the first part of this thesis, a state of the art of the available TPMA topologies is presented as
well as their operating principle.
In the second part the analytical model of each topology is developed in order to obtain the behaviour of the magnetic flux within each actuator. This model contains the solution of the Laplace and Poisson equations from Maxwell’s equations. The specific boundary conditions for each of the
topologies are exposed in order to obtain the specific solutions. Then the results are compared in order to keep the best topology for the rest of the thesis.
The third part is devoted to the modelling of the thrust produced by the actuator. The thrust
produced by the actuator is dependent on the type of current injected. Thus three types of current are compared: single-phase, two-phase and three-phase.
The fourth part concerns the optimisation of the actuator design. In a first step, the optimisation is
done by the particle swarm optimisation (PSO) method. This first optimisation has only one objective, to maximise the thrust produced by the actuator. The dimensions to be optimised are the radii of the actuator and the pole pitch of the magnets. In a second step, a new objective, that of minimising the force variation, is added to the optimisation. This multi-objective optimisation problem is solved using a method derived from PSO: vector evaluated particle swarm optimisation. Finally, the different designs obtained by the two optimisations are compared.
The last part is devoted to the presentation of some improvements that could be made to the analytical model of the actuator to make it even more accurate.


Fichier(s)

Document(s)

File
Access Master_Thesis_RUELLE_Bastien.pdf
Description:
Taille: 4.16 MB
Format: Adobe PDF

Annexe(s)

File
Access Abstract_RUELLE_Bastien.pdf
Description:
Taille: 145.45 kB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Ruelle, Bastien ULiège Université de Liège > Master ing. civ. méc., à fin.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Bruls, Olivier ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Laboratoire des Systèmes Multicorps et Mécatroniques
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Geuzaine, Christophe ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Applied and Computational Electromagnetics (ACE)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Henrotte, François ULiège Université de Liège - ULiège > Dép. d'électric., électron. et informat. (Inst.Montefiore) > Applied and Computational Electromagnetics (ACE)
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • BOU-SAADA, Johnny Alstom Group








Tous les documents disponibles sur MatheO sont protégés par le droit d'auteur et soumis aux règles habituelles de bon usage.
L'Université de Liège ne garantit pas la qualité scientifique de ces travaux d'étudiants ni l'exactitude de l'ensemble des informations qu'ils contiennent.